【正文】 統(tǒng)、結(jié)構(gòu)件三大部分組成。電氣系統(tǒng)采用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，分為激光發(fā)射模塊、光接收模塊、中央處理模塊、接口模塊四大部分，用先進(jìn)的微處理器及嵌入式軟件控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)包括光功率自適應(yīng)穩(wěn)定、大動(dòng)態(tài)自適應(yīng)鎖相放大、極低零點(diǎn)漂移設(shè)計(jì)、抗惡劣環(huán)境等功能，提供快速、可靠和準(zhǔn)確的定量煙塵排放數(shù)據(jù)。儀器的光學(xué)系統(tǒng)主要由光源 Po，擋塵鏡片 G，聚光透鏡 L 組成。光路示意圖如下探測(cè)激光源輸出功率為 Po，經(jīng)擋塵窗口鏡片衰減 K1 后照射煙塵，如果煙塵的等效散射系數(shù)為 K2（與煙塵的組織結(jié)構(gòu)、濃度相關(guān)） ，煙塵反射的功率為PoK1K2D，穿過(guò)窗口鏡片 G 后的功率為 PoK1K2DK1，經(jīng)透鏡 L 聚焦后的功率 Pr 為 PoK1K2DK1K3。Po：探測(cè)激光源輸出功率，與激勵(lì)電壓 Vt 成正比(系數(shù) k)；D： 煙道煙塵濃度；K1：擋塵片衰減，受積塵影響；K2：煙塵反射系數(shù)，與煙塵組成的結(jié)構(gòu)顆粒有關(guān)；K3：透鏡會(huì)聚增益，認(rèn)為是常數(shù)；LSS 接收到的信號(hào)電壓：Pr= PoK1K2DK1K3。若 Po、KK3 恒定，Pr 與 K2D 成正比，設(shè)備安裝后，通過(guò)標(biāo)定可以得到 Pr 與 D 的對(duì)應(yīng)關(guān)系，即可計(jì)算出煙塵濃度值：D =A/K2Pr。假定 A=1/(PoK1K1K3）主要指標(biāo)工作原理 激光后向散射測(cè)量測(cè)定對(duì)象 工業(yè)粉塵外 殼：全金屬外殼外型尺寸：185160160 mm (HWD)重 量：2 Kg 機(jī)械特性防護(hù)等級(jí)：IP66光學(xué)特性 工作波長(zhǎng)： (650 177。20)nm, 10mW測(cè)量范圍：(0～100,500,1000,2022,4000)mg/m 3，可設(shè)定零點(diǎn)漂移：177。2%FS/24 小時(shí)量程漂移：177。2%FS/24 小時(shí)示值誤差：177。2% FS響應(yīng)時(shí)間：≤ 10S測(cè)量性能煙道直徑：（～20）米電源要求 直流 24V/環(huán)境工作條件 工作溫度： －20186。C～+50186。C 模擬輸出：(4～20)mA接口特性數(shù)字接口：RS485 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：HT/T 762022 固定污染源排放煙氣連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測(cè)方法設(shè)備安裝安裝準(zhǔn)備 安裝位置選擇選擇正確的安裝位置是可靠、有效運(yùn)行的前提，請(qǐng)參照 HJ/T 76－2022標(biāo)準(zhǔn)文件相關(guān)條款要求，以下幾點(diǎn)請(qǐng)注意：1． 安裝點(diǎn)的環(huán)境條件，如振動(dòng)、溫度、氣流的穩(wěn)定性、氣流上下游彎管或變徑的距離。2． 環(huán)境中腐蝕和有害氣體的存在會(huì)使電子元件（如IC插座，連接器等）易發(fā)生故障，大大縮短產(chǎn)品使用壽命，有害氣體也往往使得維護(hù)人員無(wú)法維護(hù)。3． 安裝點(diǎn)要易于到達(dá)，安裝和維護(hù)通道的安全性。4． 信號(hào)線(xiàn)的排布（距離、路由與其它電磁設(shè)備的互相干擾）。5． 為了抗擊雷電、浪涌等干擾的沖擊，要求安全保護(hù)地的接地電阻不大于10歐姆。 確定儀器光程選擇好安裝位置后，則可測(cè)量該安裝點(diǎn)的煙道直徑，以便確定儀器的光程。如果更換安裝位置，煙道直徑發(fā)生變化，則可能需要重新調(diào)試儀器光程。 法蘭準(zhǔn)備需在煙道上安裝點(diǎn)開(kāi)孔，并事先固定（預(yù)埋或焊接）過(guò)渡法蘭，其通徑需大于 70mm。廠商配送的過(guò)渡法蘭螺栓孔心距 130mm，管外徑 70mm，如下圖 1所示。提示：調(diào)整光程請(qǐng)直接與廠家聯(lián)系，獲得幫助。圖 1 法蘭結(jié)構(gòu)尺寸注意：1）焊接法蘭時(shí)注意螺栓孔的方向，如上圖 1 所示，便于安裝防雨罩。2）焊接法蘭時(shí)應(yīng)與煙道垂直（下圖 a）或稍微向下傾斜（下圖 b），不能向上傾斜（下圖 c）。避免煙氣濕度較高時(shí)儀器窗口鏡片處積聚水汽。a) 與煙道垂直 b) 向下傾斜 c) 向上傾斜（錯(cuò)！）有以下幾種安裝方式：a) 直接將廠商提供法蘭焊接到煙道。則煙道開(kāi)孔需大于 76mm。b) 如果另行預(yù)埋自備法蘭，且在室內(nèi)安裝或者自備法蘭已配防雨罩，可以不用過(guò)渡法蘭，確保預(yù)埋法蘭螺孔徑為(130~136)mm 就可以直接與相連，4 只直徑 8 的連接螺栓和螺母也由廠商配備，不用另行準(zhǔn)備。c) 如果另行預(yù)埋自備法蘭，且在室外安裝，則需要廠商配送的法蘭來(lái)固定防雨罩。確保自有法蘭內(nèi)徑大于 72mm，便于過(guò)渡法蘭的插入，或者訂購(gòu)不帶圓管的法蘭片。過(guò)渡法蘭配有 8 只直徑 8 的螺栓，其中 4只與連接，另 4 只與預(yù)埋法蘭連接。 控制電纜準(zhǔn)備主控制室與安裝地點(diǎn)的控制電纜到位（多芯電纜，帶外護(hù)套，線(xiàn)徑～）。控制電纜與的接口連線(xiàn)詳細(xì)定義參照本文第 條。 吹掃系統(tǒng)準(zhǔn)備吹掃系統(tǒng)為儀器提供保護(hù)氣，用于防止光學(xué)窗口鏡片污染。 吹掃系統(tǒng)的組成：氣咀：如下圖 2 所示。氣咀是固定在儀器上，與吹掃系統(tǒng)相連的接口，標(biāo)配的氣咀外徑 40mm，內(nèi)設(shè) 1 寸管螺紋。圖 2 吹掃口(氣咀)結(jié)構(gòu)尺寸風(fēng)機(jī)：為系統(tǒng)的選配件。示意圖如下：風(fēng)機(jī)的壓力應(yīng)大于測(cè)點(diǎn)壓力200Pa 以上?？諝膺^(guò)濾器：風(fēng)機(jī)的入風(fēng)口需配空氣過(guò)濾器，以保證無(wú)塵、干燥的潔凈空氣。軟管：與儀器的氣咀和風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口連接，由安裝單位自行選購(gòu)。內(nèi)徑 40mm，長(zhǎng)度則根據(jù)安裝的位置確定。在連接處需用管箍扎緊。風(fēng)機(jī)氣候防護(hù)罩。選配的風(fēng)機(jī)本身有防水功能，為了更安全，一般配防護(hù)罩。尺寸如下圖： 如電廠有充足的壓縮氣源，可以不用單獨(dú)配風(fēng)機(jī)，通過(guò)一個(gè)轉(zhuǎn)接頭（1 寸管螺紋轉(zhuǎn) 8mm，如下圖）分別與壓縮氣源和儀器氣咀相連即可。 在選擇吹掃裝置安裝位置時(shí)，要注意以下幾點(diǎn)：? 在室外安裝時(shí)，須安裝氣候防護(hù)罩。? 風(fēng)機(jī)一般需要220V交流電源，故安裝平臺(tái)上需預(yù)留電源。? 風(fēng)機(jī)的入風(fēng)口配過(guò)濾器，以保證盡量無(wú)塵，干燥的潔凈空氣。且空氣溫度不超過(guò)40℃。? 安裝時(shí)要注意過(guò)濾器的擺放位置，保證不讓雨水等通過(guò)過(guò)濾器進(jìn)入風(fēng)機(jī)及儀器內(nèi)。? 留有單獨(dú)的地方，以便更換過(guò)濾器。? 安裝完畢，吹掃裝置必須永遠(yuǎn)處于開(kāi)啟狀態(tài)，即使工廠停電時(shí)。 其他配件和工具如果要使用廠商提供的 UserMonitor 控制軟件，要求用戶(hù) PC 帶有 RS485接口，或者配備 485232 轉(zhuǎn)接頭。準(zhǔn)備內(nèi)六角扳手、剪刀、萬(wàn)用表等普通工具。 安裝調(diào)試 結(jié)構(gòu)安裝步驟如下： 1. 把固定到預(yù)先埋設(shè)或焊接的法蘭上，如下圖3所示。圖 3 安裝示意圖注意按上述 要求的方向和角度進(jìn)行安裝。如果發(fā)現(xiàn)焊接法蘭有誤，應(yīng)及時(shí)修正。2. 將準(zhǔn)備好的控制電纜穿過(guò)連接器外罩（廠商提供的安裝件），如下圖4所示。①與的連接器插頭相連；②插入連接器插座。具體接線(xiàn)方法見(jiàn) 電氣連接圖 4 接口連接示意圖3. 確保電源沒(méi)有接通，仔細(xì)檢查控制電纜標(biāo)記，按照其標(biāo)明的定義與連接器插頭對(duì)應(yīng)的線(xiàn)相接。最后把連接器外罩固定到儀器上。4. 安裝防雨罩：防雨罩和過(guò)渡法蘭之間用3個(gè)螺釘固定。5. 安裝吹掃系統(tǒng)。至此，安裝點(diǎn)的結(jié)構(gòu)安裝工作全部完成。 電氣連接1. 供電：的供電采用直流9~24V電源供電。注：需要給電流環(huán)和儀器分別供電。2. 接口：采用一個(gè)連接器與主控制中心接口，它包括(4～20)mA電流環(huán)、RS485輸出（可選）。每個(gè)接點(diǎn)的定義如下圖5 所示：圖 5 接口控制信號(hào)定義 (4～20)mA 電流環(huán)接口提供一個(gè)電流環(huán)模擬量輸出，4mA 代表零點(diǎn)，20mA 代表滿(mǎn)量程。連接器的 4 號(hào)接點(diǎn) ? Loop（+）。連接器的 5 號(hào)接點(diǎn) ? Loop（－）。注意：室外安裝，請(qǐng)務(wù)必安裝防雨罩，否則容易造成儀器損壞！連接器的 6 號(hào)接點(diǎn) ? 屏蔽地。電流值 I 與煙塵濃度值 D（mg/m 3）的換算公式為：D = 量程 247。16 X (I－4)外接直流電源 Vcc 和負(fù)載電阻 RL 的選取需要滿(mǎn)足：2 ≤ [(Vcc－5) － I(40+RL)] ≤ 50；I(Vcc－5) – I2(40+RL) ≤ ；其中：Vcc：伏特；I：安培； RL：歐姆。例如：Vcc=24V，R L =250Ω具體接線(xiàn)方法，可選擇不隔離（3 線(xiàn)，需 1 個(gè) 24VDC 電源）或隔離（4 線(xiàn)，需 2 個(gè) 24DC 電源）接線(xiàn)示意圖如下圖 6。圖 6 (4～20)mA 電流環(huán)接線(xiàn)圖a) 3 線(xiàn)接線(xiàn)方式：用 2 芯導(dǎo)線(xiàn)將儀器接線(xiàn)端子的 V+和 GND 分別與24VDC 電源的正極和負(fù)極相連，為儀器工作供電；用 1 根短導(dǎo)線(xiàn)將儀器接線(xiàn)端子的 LP+和 V+短接，用 1 根導(dǎo)線(xiàn)將接線(xiàn)端子的 LP－與 24VDC 電源負(fù)極相連，并在 LP－和 24V 負(fù)極之間串聯(lián)電流表或負(fù)載電阻（如 250Ω）即可測(cè)得(4～20)mA 或(1～5)V 信號(hào)。示例圖如下：圖 7 (4～20)mA 接口不隔離接線(xiàn)示例b) 4 線(xiàn)的接線(xiàn)方式：用 2 芯導(dǎo)線(xiàn)將儀器接線(xiàn)端子的 V+和 GND 分別與24VDC 電源的正極和負(fù)極相連，為儀器工作供電；用 2 芯導(dǎo)線(xiàn)將儀器接線(xiàn)端子的 LP+和 LP－分別與另一 24VDC 電源的正極和負(fù)極相連，并在 LP－和 24V 負(fù)極之間串聯(lián)電流表或負(fù)載電阻（250Ω）即可測(cè)得(4～20)mA 或(1～5)V 信號(hào)。測(cè)量范圍設(shè)置通常量程設(shè)為高于排放源最大排放濃度的 1~2 倍。在出廠前根據(jù)用戶(hù)提供的信息對(duì)量程進(jìn)行設(shè)置。但由于煙塵顆粒的散射光信號(hào)與其物理特性、光學(xué)特性相關(guān)，不同排放源的濃度相同而輸出信號(hào)可能有差異，即設(shè)置的量程所對(duì)應(yīng)的測(cè)量范圍可能不完全適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)情況。當(dāng)信號(hào)輸出太低時(shí)損失儀器靈敏度，太高則會(huì)超出量程。如果讀數(shù)超出量程，則在進(jìn)行參比實(shí)驗(yàn)前應(yīng)調(diào)大量程?？赏ㄟ^(guò) UserMonitor軟件進(jìn)行修改，或者降低信號(hào)增益值，使讀數(shù)在滿(mǎn)量程的 30%以上。調(diào)整量程后需使用校準(zhǔn)器將新的跨度參考值記錄下來(lái)，作為以后維護(hù)的依據(jù)。注意：打開(kāi)后蓋調(diào)增益時(shí)需斷開(kāi)電源。建議調(diào)整電位器前與廠商技術(shù)人員取得聯(lián)系。標(biāo)定儀器安裝到煙道，并設(shè)置合適的量程后，不能確保其輸出值（X）就等于真實(shí)值（Y），而需要通過(guò)參比實(shí)驗(yàn)進(jìn)行標(biāo)定，確定方程 Y=KX+B 中的 K 和 B 值，對(duì)儀器輸出值進(jìn)行調(diào)整，使其接近真實(shí)輸出值。經(jīng)過(guò)參比試驗(yàn)確定適合的 K 和 B 值后，寫(xiě)入 CEMS 系統(tǒng)軟件的參數(shù)設(shè)置。校準(zhǔn)和標(biāo)定的區(qū)別：校準(zhǔn)作用為檢查儀器工作一段時(shí)間后的一致性，而標(biāo)定是在儀器測(cè)量值和真實(shí)值之間建立對(duì)應(yīng)關(guān)系。校準(zhǔn)儀器具有零點(diǎn)自動(dòng)校準(zhǔn)功能，系統(tǒng)每 24 小時(shí)自動(dòng)進(jìn)行零點(diǎn)校準(zhǔn)。系統(tǒng)配備一個(gè)校準(zhǔn)工具－校準(zhǔn)器（如下圖），用于進(jìn)行零點(diǎn)和跨度校準(zhǔn)。校準(zhǔn)器與儀器是一一對(duì)應(yīng)的，與配套的儀器有相同的序列號(hào)，不可互換。校準(zhǔn)時(shí)，將主機(jī)上的校準(zhǔn)孔蓋板向上翻開(kāi)（如下圖），將校準(zhǔn)器的定位銷(xiāo)對(duì)準(zhǔn)儀器上的銷(xiāo)孔插入，然后測(cè)量輸出值。將校準(zhǔn)器旋轉(zhuǎn) 180 度可分別進(jìn)行零點(diǎn)和跨度校準(zhǔn)。請(qǐng)記錄拆開(kāi)包裝后第一次使用校準(zhǔn)器測(cè)得的輸出值，作為校準(zhǔn)參考值。注意：安裝在 CEMS 系統(tǒng)中必須標(biāo)定，否則可能通不過(guò)環(huán)保局驗(yàn)收！零點(diǎn)校準(zhǔn)時(shí)，儀器輸出值應(yīng)當(dāng)為零（小于量程 2%視為零），如果不為零，需打開(kāi)儀器后蓋調(diào)整零點(diǎn)電位器；跨度校準(zhǔn)時(shí)，儀器輸出值與上次進(jìn)行跨度校準(zhǔn)時(shí)輸出值（通常設(shè)為大于量程 60%，）誤差不超過(guò) 2%為正常，否則需打開(kāi)儀器后蓋調(diào)整增益電位器。建議在儀器進(jìn)行了修理及調(diào)整后進(jìn)行一次校準(zhǔn)。并將新的跨度參考值記錄下來(lái)，作為以后維護(hù)的依據(jù)。校準(zhǔn)器也是光學(xué)器件，請(qǐng)裝入包裝盒，妥善保存在干凈的環(huán)境，避免污染或丟失。設(shè)備維護(hù) 光學(xué)元件被設(shè)計(jì)為可以長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行，通常不需要特別維護(hù)。僅光學(xué)元件緩慢污染情況，需要定期清潔處理。清潔方法：可使用 50%的酒精和蒸溜水溶液，注意不要用含有油的酒精！或者使用光學(xué)鏡片清潔布。當(dāng)光學(xué)窗口表面被煙塵弄臟時(shí)，必須進(jìn)行清潔，否則會(huì)影響測(cè)量的結(jié)果的準(zhǔn)確性。清潔時(shí)機(jī)：建議用戶(hù)在系統(tǒng)安裝后第 3 天首次檢查儀器光學(xué)窗口是否被污染，30 天后再次檢查，如無(wú)問(wèn)題，建議每三個(gè)月檢查一次。如經(jīng)首次檢查發(fā)現(xiàn)儀器環(huán)境惡劣，光學(xué)窗口污染嚴(yán)重，則應(yīng)檢查吹掃設(shè)備是否有效工作。此類(lèi)情況可能需經(jīng)常更換空氣過(guò)濾器。同時(shí)，增加常規(guī)檢查頻次。注意：校準(zhǔn)時(shí)請(qǐng)首先檢查校準(zhǔn)器及儀器的窗口鏡片是否潔凈，如果有積塵請(qǐng)先清潔。打開(kāi)后蓋時(shí)需斷開(kāi)電源。建議調(diào)整電位器前與廠商技術(shù)人員取得聯(lián)系。在使用校準(zhǔn)器校準(zhǔn)前需要徹底清潔儀器和校準(zhǔn)器的窗口鏡片。注意：所有內(nèi)部的光學(xué)器件出廠前經(jīng)專(zhuān)用工具調(diào)整安裝，用戶(hù)不得自行進(jìn)行調(diào)整。 吹掃系統(tǒng)吹掃系統(tǒng)為系統(tǒng)配套設(shè)備。使用吹掃裝置可避免光學(xué)件被污染，以及免遭煙道煙氣的熱侵蝕，因此在煙道中，必須配備風(fēng)機(jī)等吹掃設(shè)備，保持 24 小時(shí)工作，以減緩光學(xué)元件被污染的速度。維護(hù)注意事項(xiàng)：檢查連接軟管是否牢固，無(wú)松脫，無(wú)積水、積塵現(xiàn)象。檢查風(fēng)機(jī)空氣過(guò)濾器的工作狀態(tài)，定期清潔或更換空氣過(guò)濾器，保證足夠的清潔氣。具體方法為：空氣過(guò)濾器卸下后，吹掉上面的灰塵，或者用清水沖洗。如果過(guò)濾器過(guò)濾面無(wú)損傷，風(fēng)阻不大，則可繼續(xù)使用。要注意空氣過(guò)濾器的擺放位置，確保不讓雨水等通過(guò)過(guò)濾器進(jìn)入風(fēng)機(jī)及儀器內(nèi)。請(qǐng)保持吹掃系統(tǒng) 24 小時(shí)工作！故障處理下表列出了可能出現(xiàn)的故障現(xiàn)象、原因及處理方法：現(xiàn)象 可能原因 處理辦法1 電流環(huán)沒(méi)有輸出供電問(wèn)題：本儀器和電流環(huán)需要單獨(dú)供電。線(xiàn)路問(wèn)題：儀器到數(shù)據(jù)采集器之間的線(xiàn)路通暢且無(wú)干擾。2 數(shù)字接口不通 供電問(wèn)題或損壞檢查供電是否正常。參見(jiàn)第 條。3 測(cè)試結(jié)果偏小 光學(xué)元件污染4 測(cè)試結(jié)果忽大忽小 光學(xué)元件污染清潔光學(xué)窗口。參見(jiàn)第 6 條